language
 
  技术文档
   
科技项目
  高浓次氯酸钠
  ClO2稳定液生产
  次氯酸钠文献集
  二氧化氯文献集
  电解ClO2制造
科研成果
  油田污水消毒
  ClO2电解技术
  ClO2漂白技术
  造纸黑水脱色
技术文献
科学知识
   
   
   
  首页>技术支持>技术文献
二氧化氯技术文献    
 

二氧化氯对蒽和萘的去除效果研究

REMOVAL EFFECT OF CHLORINE DIOXIDE ON ANTHRACENE AND NAPHTHALENE

王 丽 黄 进 黄君礼


  1 前言

  多环芳烃是地表水中独特的和重要的一类水中微污染物,由于多数环芳烃在天然水体中的光解作用微弱,又很难通过生物降解消除,而在水中长期积累。
  CLO2是一种具有许多优势的消毒剂,对饮用水的处理已是势在必行,因而有必要研究CLO2对水中多环芳烃的去除效果及机理,为CLO2的应用提供有价值的依据。
  本研究选取多环芳烃稠环型的蒽和萘为试验对象,并与CL2对比。

  2 材料与试验条件

  2.1 仪器
  日立MPF-4型荧光光谱仪
  2.2 试剂
  (1)CLO2和CL2溶液:自制。
  (2)蒽和萘溶液。
  (3)环己烷。
  2.3 试验条件
  蒽:λem=377nm λex=253nm
  萘:λem=323nm λex=222nm

  3 结果与讨论

  3.1 不同投量CLO2和CL2对蒽和萘的去除效果
  3.1.1 不同投量CLO2和CL2对蒽的去除效果
  在250ml容量瓶中分别加入100ml不同浓度的CLO2、CL2溶液及一定浓度的蒽溶液,在室温条件下,避光,剧烈振荡,反应15min,立即用饱和Na2S2O3溶液中止反应,其水溶液用环己烷萃取,萃取液总体积5ml,共萃取三次。收集萃取液,测定未反应的蒽的荧光强度。同时作空白。所得结果如图1。   
  由此可以看出,随着消毒剂投量的增加,蒽的去除率逐渐增加,在同一浓度下,CLO2对蒽的去除效果远远好于CL2的去除效果。如:当消毒剂浓度为1mg/L时,CLO2对蒽的去除率为98.4%,而CL2只有5.0%;当消毒剂浓度为5mg/L时,CLO2对蒽的去除率已达100%,而CL2只有15.2%,CL2投量10mg/L时,对蒽的去除率不过是19.0%。

1

图1 不同投量CLO2、CL2对蒽、萘的去除效果

  3.1.2 不同投量CLO2、CL2对萘的去除效果
  其结果也示于图1。同样,随着消毒剂投量的增加,CL2对萘的去除率缓慢地逐渐增加。如CL2为1mg/L时,对萘的去除率为4.2%;10mg/L时,去除率为17.2%。而CLO2在试验的浓度下几乎未见去除效果。

   3.2 pH对CLO2、CL2去除蒽和萘的影响
  在pH为3.0、5.0、7.0和9.0的条件下,考察CLO2、CL2对去除蒽和萘的影响( 见图2 )。由图2可见,CLO2去除蒽效果不受pH的影响,pH3.0~9.0,CLO2对蒽的去除均达到非常满意效果。如pH3.0时,CLO2对蒽的去除率已达100%,pH7.0时,去除率为99%以上。但CL2对蒽、萘的去除率虽然很低,却受pH的影响。如pH3.0时,对蒽的去除率为1.8%,对萘为1.2%;而在pH=7.0时,CL2对蒽的去除率为14.3%,对萘为10.2%,pH再升高,CL2对它们的去除率反而下降。

2
图2 pH对CLO2、CL2去除蒽、萘的影响

  3.3 反应时间对CLO2、CL2去除蒽、萘效果的影响
  其结果如表1。随着反应时间的增加,CLO2、CL2对蒽和萘的去除效果逐渐增加,但仍然是CLO2的效果明显好于CL2。例如,反应10min,CLO2对蒽去除率就可达98.2%,而CL2只有12.7%;反应30min后,CLO2对蒽的去除率为100%,而CL2反应90min时去除率才达67.0%。另外,反应90min,CL2对萘的去除率也仅为16.6%。

表1 反应时间对CLO2、CL2去除蒽、萘效果的影响

作用物
去除率(%) 消毒剂 
反应时间(min)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
ClO2
98.2
99.2
100
100
100
100
100
100
100
Cl2
12.7
15.2
24.3
28.2
35.3
48.3
54.2
61.0
67.0
Cl2
8.40
13.2
14.0
14.3
15.0
15.8
16.0
16.0
16.6

  *反应条件:pH=7.0 反应温度18℃,消毒剂浓度3.0mg/L蒽和萘浓度10.0mg/L。

  3.4 讨论
  CLO2对蒽去除效果明显好于CL2,主要是因为CLO2的氧化能力为CL2的2.6倍,且以氧化作用为主,而CL2以取代反应为主。同时,蒽的离域能(349.5KJ/mol)比萘的离域的1.5倍(38345/mol)还低,其稳定性比萘差,易在γ-位发生化学反应,且蒽的不饱和性比萘大,易发生氧化反应和加成反应。

  4 结论

  (1)CLO2对蒽有很好的去除效果,且明显优于氯。其去除效果在pH3.0~9.0内不受其影响,但在试验条件下,CLO2几乎未除去萘。
  (2)CL2与萘、蒽反应、在试验的浓度、时间条件下,均有一定去除效果,且pH对去除效果有一定影响。
  (3)CLO2和CL2的不同反应,其本质上是由于两种消毒剂的性质、蒽和萘的性质不同而导致反应机理不同所致。这有待于进一步探讨。

  作者单位
  黄君礼 王 丽 哈尔滨建筑大学市政与环境工程学院(150001)
  黄 进 深圳市城建开发集团监理公司

  参考文献

  1 陈尚贤等.利用荧光光度法分析聚乙烯咔唑中痕量蒽,分析化学.1989,8(5):425~426
  2 戴树桂等.室内空气中多环芳烃污染的测量和特征研究,环境化学.1996,15(2):138~145
  3 ch.Rav-Acha et al. The different reaction mechanisms by which CLO2 and CL2 react with PAH, Wat.Rse.1985,19(10):1273~1281

 


 
版权所有:1998-2017 业林